[发明专利]液压油缸驱动的带可换摩擦带的重型钢桩夹具

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种海洋工程技术领域的夹具，具体是一种液压油缸驱动的带可换摩擦带的重型钢桩夹具。

背景技术

现代的采用钢桩定位的绞吸式挖泥船的钢桩重达100多吨，大多配置单一液压油缸驱动的钢桩夹具，夹具为整体式的或多块式，存在如下缺陷：一是钢桩表面受力不均匀和夹具打开不充分，而导致钢桩和夹具均磨损严重，从而影响钢桩和夹具的使用寿命；二是夹具与钢桩间摩擦力不够，出现打滑，夹具无法约束钢桩的现象。因此，需要一种夹持力均匀，又能提供足够摩擦力、尺寸紧凑、耐用和方便维修的重型钢桩夹具。

经对现有技术的文献检索发现，张志学在《船舶》2003年4月第2期第25页上发表了“新型定位桩升降系统——环扣板系统阐述”，该文中介绍的澳大利亚NEUMANN公司一种称之为环扣板系统的定位桩升降系统，具体方法为：在定位桩上套有提升环板和锁紧环板，每块环板的前部分别有两块固定卡板，后部分别装有一块可调卡板，用以调节卡板与定位桩的间隙。在提升前，环板的平面与定位桩中心线垂线的平面平行，环板内前、后弧形板与定位桩保持一定间隙。当提升到二平面呈一定角度时，提升环板内的前、后卡板即与定位的相应位置接触并卡紧。提升液压油缸的活塞杆继续升出，提升卡板与定位桩之间产生足够的摩擦力，拖动定位桩一起上行，而锁紧环板因被限制而随钢桩上移，在需要用锁紧卡板支持钢桩时，略为下降钢桩，锁紧环板将倾斜，其前、后卡板即与定位的相应位置接触并卡紧。其不足在于：环板与钢桩之间的接触部分为固定卡板和可调卡板，接触面小且不均匀，导致钢桩和卡板均磨损严重；提升钢桩时，缩紧环板仍与钢桩接触，也导致钢桩和卡板磨损；摩擦力由锁紧环板倾斜产生，容易出现摩擦力不够而打滑现象。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种液压油缸驱动的带可换摩擦带的重型钢桩夹具。本发明能自由升降，延长了钢桩和夹具的使用寿命；保证了更换摩擦带的方便性；保证了摩擦带的寿命比普通摩擦材料长得多。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：曲臂、液压油缸、液压油缸联接销轴、曲臂联接销轴。四个形状对称的曲臂的中间和一端设有用于安装销轴的孔，其中位于曲臂中间的孔用于安装与液压油缸连接的轴，另外设置在一端的孔用于与另一曲臂通过轴连接，因此四个曲臂联接成一个内圆外方的夹具。在夹紧钢桩时，夹具的内圆与钢桩外形一致，紧密配合，钢桩和夹具的受力均匀，并能产生较大的均匀分布的正压力。

为了增加夹具与钢桩的摩擦系数，每根曲臂内与钢桩接触侧的上下各设置一条摩擦带，摩擦带采用可锻铸铁制造，这种材料无论在干燥时还是在有水时，与钢的摩擦系数均比较大，适应于绞吸挖泥船的作业工况。摩擦带镶嵌在曲臂内侧的凹槽内，并用沉头螺钉固定在曲臂上，方便更换。

为了支持夹具，每一曲臂上设置一个支持块，在夹具工作的台车或船体结构上设置支持块座和限位孔。两曲臂的连接端伸出耳板，曲臂连接销轴在耳板上的一段截面缩小，并设有限位块限制垂向运动，销轴端部伸出部分的两侧部分削除，成扁平形状，插入夹具外部结构上的限位孔。支持块座和限位孔联合作业，还具有保证夹具具有均匀的打开开度，使夹具打开时，钢桩与夹具之间的间隙均匀，因此避免了此过程中夹具的摩擦带和钢桩的磨损。在曲臂联接销轴对应的位置，曲臂上设有限位孔座。

本发明的夹具具有两种工作状态，一是利用液压油缸收紧夹具，使夹具抱紧钢桩，利用夹具与钢桩的摩擦力支持钢桩，保持钢桩就不会由于自重下降；二是利用液压油缸打开夹具，使夹具和钢桩具有足够大的较均匀间隙，这样夹具和钢桩就能完全脱开，钢桩就能在夹具中间自由上升或下降，这样钢桩在上升或下降过程中就不会和夹具接触，因此此过程钢桩和夹具不会互相磨损。